Las habilidades analíticas no son características de todas las mentes y son inaccesibles para el análisis. El narrador llega a tal conclusión, después de haberse reunido en París en el verano del 18 ... con cierto Auguste Dupin, descendiente de una familia noble empobrecida que lo sorprendió en el primer encuentro con su vasta imaginación y buena lectura.
Los jóvenes rápidamente se hacen amigos y se establecen juntos. El narrador tiene que adaptarse al carácter y los hábitos inusuales de Dupin, una pasión por los paseos nocturnos y el análisis psicológico. Un nuevo amigo lo sorprende con su capacidad de penetrar en los pensamientos secretos de su interlocutor, utilizando lo que Dupin llama su "método": construye una compleja cadena de inferencias basadas en manifestaciones externas menores.
Una vez que los amigos, después de abrir el periódico vespertino, se topan con un mensaje sobre un crimen sin precedentes. Esta noche, el sueño tranquilo de la gente del pueblo que vivía en el área de la calle Morgue se vio interrumpido por gritos desgarradores. Venían de la casa de Madame L’Espane, donde vivía con su hija soltera Camilla. Cuando la puerta del dormitorio se rompió, la gente retrocedió horrorizada: los muebles estaban rotos y los mechones grises de pelo largo pegados al suelo. Más tarde, el cadáver mutilado de Camilla fue encontrado en la chimenea, y el cuerpo de Madame L'Espane fue encontrado en el patio. Le cortaron la cabeza con una navaja de afeitar.
Todos los testigos estuvieron de acuerdo en que cuando la puerta estaba rota, los delincuentes todavía estaban en el dormitorio. Una voz pertenecía claramente al francés: todos escucharon la maldición pronunciada en francés. La nacionalidad del segundo seguía siendo desconocida: cada uno de los testigos creía que hablaba un idioma extranjero, y estaban de acuerdo en que la voz era terriblemente grosera.
Al día siguiente, los periódicos trajeron noticias del arresto de Adolf Lebon, quien había entregado cuatro mil francos del banco en la víspera del asesinato de Madame L’Espane. Fue en este punto que Dupin comenzó a mostrar interés en un asunto tan confuso. Después de recibir el permiso del prefecto de la policía (un amigo de Dupin) para inspeccionar la escena del crimen, los amigos van a la calle Morgue, donde Dupin examina cuidadosamente todo.
Utilizando su método, Dupin llama la atención sobre tres circunstancias: la peculiar y "inhumana" voz de uno de los delincuentes, la destreza inusual requerida para salir por la ventana a través del pararrayos y, finalmente, la falta de un motivo: el oro del banco se encontró intacto en la habitación . Además, los delincuentes (o al menos uno de ellos) poseían un poder increíble, ya que lograron empujar el cuerpo hacia la tubería, e incluso de abajo hacia arriba. Los pelos y las huellas digitales en su cuello, extraídos de la mano apretada de Madame L’Espane, convencieron a Dupin de que solo un mono gigante podía ser el asesino.
Dupin anuncia la captura de un mono grande, prometiendo devolverlo al propietario por una pequeña tarifa. Como Dupin había supuesto, un marinero de un barco mercante pronto les anunció. Al darse cuenta de que Dupin lo sabe todo, el marinero cuenta la verdadera historia. Atrapó un orangután en Borneo y con gran tormento, debido a la feroz disposición de un mono, lo entregó a París, con la esperanza de venderlo de manera rentable. En esa desafortunada noche, el mono escapó, el marinero la persiguió, pero no la atrapó y fue testigo de cómo la bestia subió al dormitorio de las mujeres. Cuando el marinero luchó para escalar el mismo pararrayos, todo había terminado. Con una exclamación de sorpresa, el marinero se deslizó hacia abajo ...
El prefecto no pudo ocultar su decepción porque la policía era demasiado dura para este complicado negocio, pero después de la historia de Dupin, quejándose, dejó que el pobre Lebon se fuera en paz.